庆承瑞：全球变暖与反变暖之争和病态科学

coolboy

紫荆棘鸟的博文中关于全球变化的进一步讨论：

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coolboy：

紫荆棘鸟的这篇博文已经在如下的两个专业帖子中被引用了：

关于全球气候变暖
http://bbs.lasg.ac.cn/bbs/thread-42150-12-1.html

庆承瑞：全球变暖与反变暖之争和病态科学
http://www.cfluid.com/bbs/viewth ... page%3D1&page=5

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紫荆棘鸟：

有意思。庆承瑞不是何夫人么，怎么也研究起气象来了？

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coolboy：

我猜测大致上是这么一回事：

庆承瑞从事过高能粒子物理研究，好像在欧洲的一个研究宇宙射线（宇宙射线即是自然界的高能粒子）与气候变化关系的单位短期访问过。我们从目前的讨论中已看出太阳辐射变化对百、十年时间跨度的气候变化的影响是次要的（紫荆棘鸟：“太阳活动年只对气候的改变起一定的作用，而不是主因”）。这宇宙射线的贡献又比太阳辐射的贡献小了很多倍（甚至是好几个量级）。尤其重要的一点是这宇宙射线在到达地球环境的过程中一路上受到了“太阳风”磁场及其变化的影响。也就是说，在地球环境所观测到的宇宙射线的变化完全体现了太阳辐射（或即太阳风）的变化。多年前，有几个欧洲人根据宇宙射线同某些大气物理量的相关就提出这宇宙射线的变化能导致地球气候变化的理论。尽管圈内大气科学的专业人员多认为那是瞎扯，但这所谓的“病态科学”或“quasi-病态科学”的流行也并非仅仅在中国才有。这庆承瑞则在从事此糊涂研究的基础上又向前跨了一步：她又感到自己尽管本行是高能物理但只因为从事了“宇宙射线同气候变化”这一专题的研究，其实对全球变化的整个领域也十分了解，可对各种信息做出正确的判断。其结果，当然就是出乱子了。

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通流

其实，我想搞清楚的是气候变暖的原因的直接的证据到底是什么。

我看到的似乎都是其它的因素是不可能的。问题是，这些“其它”因素可能列不完。

周华

灌点水：有没有可能地轴本身也在旋转，导致不同地区温度的周期性冷暖变化？

coolboy

原帖由 通流 于 2013-9-17 11:43 发表

                               
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其实，我想搞清楚的是气候变暖的原因的直接的证据到底是什么。

我看到的似乎都是其它的因素是不可能的。问题是，这些“其它”因素可能列不完。

一般说到气候变暖就说是“温室效应”。温室的玻璃可让太阳光透过加热地面，但玻璃阻止了地面的红外辐射（或及其它过程）的散热。故温室内的温度要比温室外的温度高。地球大气层就相当于一玻璃层。当然主要成分的氮气、氧气并不起玻璃层的作用，是大气中的二氧化碳，水汽、臭氧等在起玻璃层的作用。若没有地球大气，则地球表面平均温度应该是255K，并不适合人类居住。目前实际观测到的地球表面平均温度是288K。这多出来的33度，就是地球大气“温室效应”的效果。若大气中的二氧化碳倍增，则也就是相当于“温室效应”增强，地球表面平均温度在原已增加33度的基础上，还会增加2到4度。下一链接的[23楼]引用到的E. O. Hulburt发表于1931年的一篇论文就是根据实际二氧化碳，水汽、臭氧吸收系数进行定量计算的最早的一篇论文，得出了与后来无数次不同模式计算所得的类似结果。

关于全球气候变暖  [23楼]
http://bbs.lasg.ac.cn/bbs/thread-42150-3-1.html



[ 本帖最后由 coolboy 于 2013-9-18 07:21 编辑 ]

coolboy

原帖由 周华 于 2013-9-17 11:49 发表

                               
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灌点水：有没有可能地轴本身也在旋转，导致不同地区温度的周期性冷暖变化？

这应该是三大天文原因之一。我对这方面不熟，故上面[74楼]中我在提到天文因子时用了“等”字。三大变化因子应该是：（1）地球公转轨道的偏心率（eccentricity），（2）黄赤交角（obliquity），（3）地轴的进动（precession）。

通流

你的意思是，在30年代，我们已经搞清楚全球变暖的机制了？

那么，现在还在争论这个，是不是有点无理取闹？

还有在那个链接中说：
其实，求解全球气候变暖问题的难度主要就是对各类正、负反馈机制及其非线性相互作用的了解和模拟。正反馈机制使得温室效应增强，负反馈机制使得温室效应减弱。二氧化碳的直接作用其实并非很大，关键是它引起的正反馈则使得温室效应的后果放大了。

那么意思是，单单温室效应不解释变暖。我似乎已经被你的逻辑搞糊涂了。

coolboy

原帖由 通流 于 2013-9-17 21:31 发表

                               
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你的意思是，在30年代，我们已经搞清楚全球变暖的机制了？

那么，现在还在争论这个，是不是有点无理取闹？

早在本主题贴的[17楼]我就说过：

原帖由 coolboy 于 2010-7-5 00:59 发表

                               
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全球气候系统确实很庞大、很复杂。就象现在最新的波音飞机一样也是很庞大、很复杂。但飞机能上天这一基本概念却是在茹科夫斯基提出他的环流-升力定理那年代就确定了的。全球气候变化的研究也是在同茹科夫斯差不多时间起从最简单的模式一步步发展成熟起来的。你不能说现在很庞大、很复杂的波音飞机的设计制造过程中有一些不足或问题就全盘否定航空工业吧？尤其是那些振振有词提出全盘否定航空工业或质疑飞机到底能否飞上天的那些人偏偏是不懂或从没听说过茹科夫斯基定理的！？

茹科夫斯基是在1906年提出他的环流-升力定理的，人类活动导致大气中二氧化碳增加并进而增加地面温度的机制在19世纪末及20世纪初已被提出。E. O. Hulburt 1931年的论文是根据实际（而非未知、假定的）二氧化碳，水汽、臭氧吸收系数进行定量计算的最早的一篇论文。

类似于庆承瑞等的许多人在非理性地或有偏见性地争论，我认为只有极少数是“无理取闹”，多数是无知，即不知道这一领域的历史及现状。

此外，上世纪三十年代就已经造出了许多飞机，现在还在造更多的飞机。现在的飞机自然比三十年代的飞机要高级得多，就象现在研究全球变化的模式要比三十年代的模式要高级得多相类似。

通流

升力理论比较简单。而且用涡量来解释升力，不管是定性还是定量，都很准确。也就是说，那就是机制。

全球变暖，按照你的说法，温室效应（也就是二氧化碳的直接作用）并非很大。这就留下了让人争论的空间。地球科学又如此复杂，难免有很多不同的意见。要消除这些争论，最好的办法就是提供更直接的证据。

uesoft

“若没有地球大气，则地球表面平均温度应该是255K，并不适合人类居住。目前实际观测到的地球表面平均温度是288K。这多出来的33度，就是地球大气“温室效应”的效果。”

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这上面第一个数据255K搞错了吧？我几年前推导地球理论风能验证斯坦福大学的研究结论时，用excel计算过地球环境温度，好像是278K，与太阳表面辐射温度Ts有关，刚才没找到那个.xls文件，应该不是255K。自己列个计算一下

coolboy

原帖由 uesoft 于 2013-9-18 09:04 发表

                               
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“若没有地球大气，则地球表面平均温度应该是255K，并不适合人类居住。目前实际观测到的地球表面平均温度是288K。这多出来的33度，就是地球大气“温室效应”的效果。”
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这上面第一个数据255K搞错了吧？我几年前推导地球理论风能验证斯坦福大学的研究结论时，用excel计算过地球环境温度，好像是278K，与太阳表面辐射温度Ts有关，刚才没找到那个.xls文件，应该不是255K。自己列个计算一下

我这个255K是假定地球没有大气的条件下算出来的。没有大气又哪里来的风能呢？你那为推导地球理论风能而计算“地球环境温度”的计算过程中到底含不含地球大气嘛？

uesoft

我直接用辐射定律计算的，不知道是什么介质。白天地表吸热，晚上地表放热对外太空辐射，没假设任何大气。另外热机功率是按卡诺定律计算的，不知道介质是什么，卡诺定律对介质是没有限制的。
上述计算对8大行星都应该成立吧？至于大气对辐射有什么影响就不清楚了。

coolboy

原帖由 uesoft 于 2013-9-18 13:42 发表

                               
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我直接用辐射定律计算的，不知道是什么介质。白天地表吸热，晚上地表放热对外太空辐射，没假设任何大气。另外热机功率是按卡诺定律计算的，不知道介质是什么，卡诺定律对介质是没有限制的。
上述计算对8大行星都应该 ...

辐射能量平衡：
[pi]*R^2*(1-A)*S=4*[pi]*R^2*[sigma]*T^4

代入：
R = 地球半径
A = 地球对太阳辐射的反射率 = 0.3
sigma = 5.67e-8 J m^-2 K^-4 s^-1
S = 太阳常数 = 1370 W m^-2

则得：
T = 255K

你若漏了(1-A)因子，或也即假定A=0，并取值S=1364，则可得T=278.48K~278K。

coolboy

说说金星大气及全球变暖：

金星大气很厚实（93个大气压），其主要成分是二氧化碳（97%），很强的温室效应使得其表面温度达750K。

上世纪三十年代及六十年代初，就有知名学者根据温室效应模式及金星大气主要成分是二氧化碳而预测金星表面的温度会很高，预测会有600K。六十年代初又根据金星微波辐射的观测而证实金星表面的高温。六十年代中后期美苏两国又通过宇宙飞船开始对金星大气及地面进行实地观测。但就在晚至1968年，也还有不承认或不懂温室效应的一些科学家（也可称非主流科学家）在《Science》上互发论文争辩这金星地表的极地冰盖到底是只延伸到高纬的60度呢还是一直延伸到中纬的45度？可笑吧？


[ 本帖最后由 coolboy 于 2013-9-18 21:59 编辑 ]

通流

《Science》还让这些争论发表，是不是那杂志也很可笑？

我们国家还还以那个杂志作为科研水平高低的一个尺度，是不是更  ？

coolboy

列出两篇有关金星大气的二氧化碳温室效应导致金星地面高温的相关论文：

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（1）Wildt, R., 1940: Note on the Surface Temperature of Venus. Astrophysical Journal, Volume 91, p.266-268.

“Recent measurements of the total radiation emitted by gaseous carbon dioxide afford an interesting application to the determination of the surface temperature of Venus, by way of establishing an upper limit to the greenhouse effect produced by the carbon dioxide contained in this planet’s atmosphere........
........................
........ The actual surface temperature of the sub-solar pint will be somewhere between 366 and 408K, probably closer to the second value. In any case, it appears to be higher than the terrestrial boiling-point of water.”

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（2）Sagan, C., 1962: Structure of the lower atmosphere of Venus. Icarus, Volume 1, p. 151-169.

“If the centimeter microwave emission from Venus arises from its surface, the radar reflectivities and microwave brightness temperatures give mean darkside surface temperatures of about 640K. Extrapolations of the phase data to small phase angles indicate mean brightside surface temperatures of about 750K.......”
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C. Sagan就是Carl Sagan，是非常有名的天文学家。此外，他还非常热衷于天文科普，故也为大众所熟知。

下面再来说说一些关于非主流科学家在上世纪六十年代末还继续争论金星极地冰盖或冰川的趣闻......（待续）